基于模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)添加菊粉的牛肉丸及品質(zhì)比較研究

農(nóng)建誠(chéng)，韋銀幕，羅文婷

(1.廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 河池 547000；2.廣西科技師范學(xué)院，廣西 來(lái)賓 546199)

牛肉丸是一種傳統(tǒng)的肉制品，將牛肉打成肉糜并制成肉丸可以豐富百姓的餐桌食材。在肉丸的制作過(guò)程中，除肉類成分外，往往還在肉糜中添加一些植物蛋白，用以改善產(chǎn)品品質(zhì)，鎖住脂肪和水分，減少肉丸在煮制過(guò)程中的水分損失，提升口感[1-3]。現(xiàn)在越來(lái)越多的研究集中于向肉糜中加入膳食纖維，用于促進(jìn)膽汁代謝，達(dá)到清潔膽固醇的目的[4-6]。

菊粉是一種可溶性的植物多糖，作為一種常見(jiàn)的膳食纖維，多來(lái)自于植物，在菊科、百合科等植物中均有發(fā)現(xiàn)[7-9]。菊粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，可有效提高人體腸道有益菌的活性，在食品加工中，可以作為脂肪的替代品，促進(jìn)腸道營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收[10-11]。

本實(shí)驗(yàn)在牛肉丸制作過(guò)程中添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的菊粉，通過(guò)模糊數(shù)學(xué)與感官評(píng)價(jià)的方法評(píng)價(jià)牛肉丸品質(zhì)，同時(shí)對(duì)牛肉丸的色澤、滋味、質(zhì)地以及組織形態(tài)進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定。通過(guò)本文的研究，以期達(dá)到改善牛肉丸品質(zhì)，同時(shí)提升牛肉丸食用價(jià)值的效果。

1 材料和方法

1.1 材料

牛后腿肉、調(diào)味品：廣西壯族自治區(qū)河池市家家樂(lè)超市。

1.2 試劑

菊粉：河北秋林化工有限公司。

1.3 主要儀器與設(shè)備

Kinexus Ultra旋轉(zhuǎn)流變儀 英國(guó)馬爾文儀器有限公司；TWS-5000水浴鍋 福州樂(lè)美儀器有限公司；PB301破壁料理機(jī) 浙江寧波科帥電器實(shí)業(yè)有限公司。

1.4 方法

選取新鮮的牛后腿肉，用無(wú)菌水清洗，瀝干，切成邊長(zhǎng)為5 cm左右的正方體，使用絞肉機(jī)對(duì)塊狀牛肉進(jìn)行絞制，絞肉過(guò)程中，使用直徑為3 mm的篩網(wǎng)反復(fù)絞制3次，使牛肉呈肉糜狀態(tài)。絞制過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，為防止熱量對(duì)牛肉品質(zhì)產(chǎn)生影響，因此在絞制過(guò)程中需要對(duì)牛肉進(jìn)行冷卻處理[12-13]。

肉糜絞制完成后，以表1的配比進(jìn)行調(diào)制。

表1 牛肉肉糜調(diào)味工藝配比

向配制好的肉糜中加入適量的清水，將肉糜調(diào)制至黏稠度適中。根據(jù)不同的牛肉丸生產(chǎn)工藝，從調(diào)制好的肉糜中隨機(jī)取出5份，每份肉糜重量1 kg，向肉糜中加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的菊粉，攪拌均勻，使肉糜的整體稀稠程度均勻一致，達(dá)到拍打肉糜時(shí)可以顫動(dòng)即可。

隨后將攪拌均勻的肉糜進(jìn)行冷藏腌制。腌制完成后，手工將肉糜擠壓成圓形肉丸，投入沸水中烹煮10 min，至肉丸漂浮于水面時(shí)即為成熟。按照不同的菊粉添加量將牛肉丸進(jìn)行分組，分別進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定及感官評(píng)價(jià)[14]。

1.4.1 牛肉丸品質(zhì)測(cè)定

1.4.1.1 蒸煮損失率測(cè)定

準(zhǔn)確稱取10.0 g生牛肉丸3份，蒸煮完成后，使用清水進(jìn)行沖淋，降低牛肉丸的溫度，快速去除牛肉丸表面水分，稱重，計(jì)算牛肉丸的蒸煮損失率[15]。

式中：m1表示蒸煮前的生牛肉丸重量，m2表示蒸煮后的牛肉丸重量。

1.4.1.2 牛肉丸持水性測(cè)定

取生牛肉丸切成3 mm的薄片，準(zhǔn)確稱取重量。經(jīng)6000 r/min離心20 min后，取出再次進(jìn)行稱重，計(jì)算牛肉丸的持水性[16-17]：

式中：m4表示離心前的牛肉丸重量，m3表示離心后的牛肉丸重量。

1.4.1.3 牛肉丸凝膠強(qiáng)度測(cè)定

取生牛肉丸，沿直徑方向切成小塊。使用T/1.3 BN型探頭，以5 g觸發(fā)，每個(gè)樣品進(jìn)行6次平行檢測(cè)，取均值，計(jì)算牛肉丸凝膠強(qiáng)度[18-20]：

凝膠強(qiáng)度(g·mm)=破斷力(g)×凹陷距離(mm)。

1.4.1.4 牛肉丸流變性質(zhì)測(cè)定

取生牛肉丸，將牛肉丸樣品放置于流變儀平臺(tái)上，使用硅油進(jìn)行密封，防止流變過(guò)程中水分蒸發(fā)，在線性區(qū)域內(nèi)進(jìn)行動(dòng)態(tài)頻率和溫度掃描，每組樣品測(cè)量5次，取均值，即為牛肉丸流變性質(zhì)[21-23]。

1.4.2 牛肉丸感官評(píng)價(jià)

感官評(píng)定小組由受過(guò)專業(yè)學(xué)習(xí)的10位成員組成。在進(jìn)行感官綜合評(píng)價(jià)時(shí)，感官評(píng)定小組評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2，分別從牛肉丸的色澤、滋味、質(zhì)地以及組織形態(tài)4個(gè)因素角度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表2 牛肉丸品質(zhì)感官綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.4.2.1 建立感官綜合評(píng)價(jià)因素集U

U=(色澤，滋味，質(zhì)地，組織形態(tài))=(u1，u2，u3，u4)。

1.4.2.2 建立感官綜合評(píng)價(jià)集V

V=(優(yōu)秀，良好，一般)=(v1，v2，v3)。

1.4.2.3 建立感官評(píng)價(jià)單因素矩陣R

1.4.2.4 確定感官綜合評(píng)價(jià)權(quán)重矩陣A

1.4.2.5 確定感官評(píng)價(jià)模糊綜合評(píng)判矩陣

B=A·R(其中，B是A和R的模糊矩陣運(yùn)算合成)。

1.4.2.6 得出感官評(píng)價(jià)結(jié)論

根據(jù)最大隸屬原則，得出感官評(píng)價(jià)結(jié)論。

2 結(jié)果與分析

2.1 牛肉丸品質(zhì)

2.1.1 牛肉丸的蒸煮損失率

牛肉丸的蒸煮損失率越大，表明樣品加工過(guò)程中的得率越小[24]。不同菊粉添加量所對(duì)應(yīng)的牛肉丸蒸煮損失率見(jiàn)圖1。隨著菊粉添加量的增加，牛肉丸的蒸煮損失率呈現(xiàn)先下降后略微升高的現(xiàn)象；當(dāng)菊粉添加量為16%時(shí)，菊粉對(duì)牛肉丸蒸煮損失率的影響效果最突出，達(dá)到(3.70±0.58)%，其主要原因可能是菊粉中的多糖類物質(zhì)能夠有效阻礙肌肉組織的脫水，在牛肉丸蒸煮過(guò)程中，多糖物質(zhì)與肌肉中的蛋白質(zhì)形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成肌肉表面保護(hù)層，從而減少蒸煮過(guò)程中的肉質(zhì)損失，隨著菊粉添加量的增加，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的孔隙變大，此時(shí)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受到破壞，造成肉質(zhì)損失提高[25-26]。

圖1 牛肉丸損失率隨菊粉添加量增加的變化

2.1.2 牛肉丸的持水性

菊粉添加量對(duì)牛肉丸持水性的影響見(jiàn)圖2。在菊粉添加量為4%～16%時(shí)，牛肉丸的持水性無(wú)顯著變化；但當(dāng)菊粉添加量為20%時(shí)，持水性顯著上升(p<0.5)，達(dá)(97.3±2.5)%，主要原因可能是菊粉不僅能夠吸收牛肉丸中的游離水，同時(shí)可以從外界吸收水分，通過(guò)填充蛋白質(zhì)孔隙，使牛肉丸內(nèi)部構(gòu)造更加致密。

圖2 牛肉丸的持水性隨菊粉添加量增加的變化

2.1.3 牛肉丸的凝膠強(qiáng)度

菊粉添加量對(duì)牛肉丸凝膠強(qiáng)度的影響見(jiàn)圖3。

圖3 對(duì)牛肉丸凝膠強(qiáng)度的變化隨菊粉添加量增加

由圖3可知，牛肉丸的凝膠強(qiáng)度在較低菊粉添加量時(shí)略有提升，但未達(dá)到顯著水平；當(dāng)菊粉添加量為20%時(shí)，牛肉丸的凝膠強(qiáng)度顯著升高，達(dá)到(13.6±0.64) g·mm(p<0.1)，主要原因是菊粉中的多糖物質(zhì)使牛肉中多種分子的相互作用力提升，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，這一過(guò)程使牛肉丸表現(xiàn)出更加筋道的口感。

2.1.4 牛肉丸的流變性質(zhì)

牛肉丸的儲(chǔ)能模量可用來(lái)反映牛肉丸的流變性質(zhì)。菊粉添加量對(duì)牛肉丸流變性質(zhì)影響的測(cè)定數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。隨著掃描頻率的增加，牛肉丸的儲(chǔ)能模式增高；當(dāng)掃描頻率相同時(shí)，添加菊粉會(huì)引起牛肉丸的流變性質(zhì)提升。

表3 牛肉丸的儲(chǔ)能模量隨菊粉添加量增加的變化

2.2 牛肉丸的感官綜合評(píng)價(jià)

10名感官綜合評(píng)價(jià)人員對(duì)5組不同菊粉添加量的牛肉丸分別進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 菊粉添加量對(duì)牛肉丸品質(zhì)影響綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)

采用專家調(diào)查法確定權(quán)重，確定感官綜合評(píng)價(jià)權(quán)重矩陣A=(0.2，0.3，0.2，0.3)。

對(duì)5組不同菊粉添加量的牛肉丸樣品進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)B=A·R，模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果：

B1=A·R1=(0.2，0.3，0.2，0.3)·

B2=A·R2=(0.2，0.3，0.2，0.3)·

B3=A·R3=(0.2，0.3，0.2，0.3)·

B4=A·R4=(0.2，0.3，0.2，0.3)·

B5=A·R5=(0.2，0.3，0.2，0.3)·

由評(píng)價(jià)結(jié)果可知，根據(jù)最大隸屬原則，認(rèn)定當(dāng)菊粉添加量為16%時(shí)，所得牛肉丸的感官綜合評(píng)價(jià)最高，其隸屬度為0.86。感官評(píng)價(jià)結(jié)果表明，當(dāng)菊粉添加量為16%時(shí)，在所得牛肉丸感官綜合評(píng)價(jià)中有86%的感官綜合評(píng)價(jià)人員認(rèn)為優(yōu)秀，12%認(rèn)為良好，2%認(rèn)為一般。當(dāng)菊粉添加量為20%時(shí)，牛肉丸出現(xiàn)變硬現(xiàn)象，造成感官綜合評(píng)價(jià)低于菊粉添加量為16%的牛肉丸樣品。該結(jié)果表明，模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)與品質(zhì)測(cè)定分析結(jié)果相符。

3 結(jié)論

在牛肉丸制作過(guò)程中加入不同質(zhì)量比的菊粉(4%、8%、12%、16%、20%)，通過(guò)模糊數(shù)學(xué)與感官評(píng)價(jià)的方法評(píng)測(cè)牛肉丸品質(zhì)，同時(shí)進(jìn)行牛肉丸色澤、滋味、質(zhì)地以及組織形態(tài)的評(píng)價(jià)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著菊粉添加量的增加，牛肉丸的蒸煮損失率呈現(xiàn)先下降后略微升高的現(xiàn)象；當(dāng)菊粉添加量為16%時(shí)，牛肉丸的蒸煮損失率最小，為(3.70±0.58)%；牛肉丸的持水性不斷升高，持水性指標(biāo)與菊粉添加量呈正比關(guān)系；牛肉丸的凝膠強(qiáng)度隨著菊粉添加量的增加而升高，表現(xiàn)為肉丸咀嚼性提升。當(dāng)菊粉添加量為16%時(shí)，所得牛肉丸的感官綜合評(píng)價(jià)最高，有86%的評(píng)定人員認(rèn)為此時(shí)所得牛肉丸綜合評(píng)價(jià)為優(yōu)秀。

本研究旨在了解不同菊粉添加量對(duì)牛肉丸的蒸煮損失及感官評(píng)價(jià)的影響，從而為牛肉丸的制作提供理論支撐和實(shí)踐方案。